Fazer microfibras com materiais da família do grafeno é um desafio que alguns grupos de pesquisa do mundo têm decidido enfrentar nos últimos anos. Por ser flexíveis e conduzir muito bem a eletricidade, essas estruturas alongadas de algumas dezenas de micrômetros de diâmetro têm diversas aplicações, principalmente como componentes de dispositivos eletrônicos flexíveis. Os métodos de produção das microfibras, no entanto, têm falhado no controle de suas dimensões e formato, impactando nas propriedades do material.

Agora, uma equipe científica do Brasil, liderada pela professora Cecília de Carvalho Castro Silva (Mackenzie), conseguiu vencer esse desafio mediante uma inovadora estratégia de processamento de óxido de grafeno (GO). A pesquisa foi reportada em artigo publicado na Nanoscale, revista da Royal Society of Chemistry, com  destaque em uma das capas de fundo do jornal. Além disso, o paper faz parte de uma edição especial do periódico, que reúne trabalhos de jovens pesquisadores com potencial de influenciar os rumos da nanociência e da nanotecnologia, da qual a professora Cecília foi convidada a participar.  

“Neste trabalho podemos apresentar à comunidade de Ciência e Engenharia de Materiais uma estratégia simples de se obter microfibras de óxido de grafeno (GO) com elevado controle de sua estrutura e dimensões, com formato homogêneo e diâmetro ajustável, através do uso de dispositivos microfluídicos”, diz Cecília, que é pesquisadora no MackGraphe, centro da Universidade Presbiteriana Mackenzie dedicado à pesquisa em grafeno e outros nanomateriais. A abordagem desenvolvida poderia se estender à produção de microfibras baseadas em outros materiais bidimensionais ou unidimensionais.

O trabalho agregou a expertise do MackGraphe em materiais bidimensionais para dispositivos eletro-ópticos e a experiência do Núcleo de Biomanufatura do IPT em Microfluídica (área multidisciplinar que se dedica a entender e controlar o comportamento de fluídos líquidos ou gasosos na escala micrométrica, usando para isso tubos ou câmeras que confinam os fluidos).

Interação entre fluídos

Em linhas gerais, o desafio da equipe do MackGraphe e IPT foi conseguir que as folhas de óxido de grafeno, de espessura nanométrica, se agrupem de forma homogênea e dentro da dimensão desejada, formando fibras. Para isso, os cientistas desenvolveram um dispositivo composto por agulhas e canais micrométricos, destinado a confinar dois líquidos diferentes e a fazer com que eles interajam de forma controlada.

No dispositivo microfluídico, uma dispersão de óxido de grafeno (líquido principal) e um composto com propriedades coagulantes e tensoativas (líquido de apoio) são injetados. Ambos fluem juntos em um canal, de tal modo que o líquido de apoio envolve uniformemente o líquido principal, impedindo que ele toque as paredes do dispositivo. Dessa forma, torna-se possível controlar com precisão o diâmetro das fibras que saem do dispositivo: quanto maior for a vazão do líquido de apoio, maior será a compressão que ele exerce sobre a dispersão de GO, e mais finas serão as fibras formadas. 

Para determinar de que maneira o diâmetro das microfibras poderia ser modulado em função da vazão entre os líquidos injetados, a equipe utilizou simulações computacionais. Esse trabalho teórico foi realizado pela pesquisadora Martha Lucía Mora Bejarano, do IPT, usando a técnica de fluidodinâmica computacional (CFD).

Transistores flexíveis

O método desenvolvido pela equipe brasileira inclui uma fase para melhorar as propriedades elétricas das microfibras. De fato, o óxido de grafeno, comparado com o grafeno, é um material mais fácil e barato de se produzir, mas é um isolante elétrico, devido à presença de grupos funcionais oxigenados na sua estrutura.  Contudo, tratamentos simples conseguem remover uma parte desses elementos, gerando o chamado óxido de grafeno reduzido (rGO), cuja capacidade de conduzir eletricidade atinge níveis próximos aos do grafeno puro. 

No trabalho reportado na Nanoscale, tratamentos térmicos e de microondas foram realizados nas microfibras para melhorar suas propriedades elétricas. O resultado foi muito positivo, e os pesquisadores puderam utilizar as fibras de óxido de grafeno para montar transistores (componentes básicos da eletrônica que cumprem as funções fundamentais de ligar, desligar ou amplificar a corrente elétrica). Totalmente flexíveis, esses transistores poderiam ser usados nos mais diversos dispositivos vestíveis, desde sensores para monitorar problemas de saúde até dispositivos para gerar e armazenar energia em tecidos eletrônicos.

Agregando competências

A gênese do trabalho remonta a 2017, quando a professora Cecília iniciava o desenvolvimento de microfibras de óxido de grafeno em seu grupo de pesquisa recém-criado no MackGraphe, e se deparava com inúmeros problemas com relação à estabilidade das propriedades mecânicas das fibras e ao controle da sua espessura e comprimento. 

No mesmo ano, Cecília fez parte do comitê organizador do VII Workshop de Microfluídica, que foi realizado no Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), em São Paulo. Nesse comitê, estava também o pesquisador sênior do IPT Mario Ricardo Gongora Rubio, coordenador de um grupo de pesquisa com ampla experiência no desenvolvimento de dispositivos microfluídicos. 

“Em conversas com Mario, tivemos esta ideia de explorar o uso de dispositivos microfluídicos com focalização hidrodinâmica 3D para obtenção das microfibras de GO com elevado controle estrutural e de diâmetro”, relembra a cientista. Como a estratégia já tinha se mostrado efetiva na obtenção de microfibras poliméricas, a dupla de pesquisadores pensou em adaptá-la à produção das microfibras de óxido de grafeno.  

A ideia se concretizou no mestrado de Jaqueline Falchi da Rocha, iniciado em 2018 sob orientação da professora Cecília no Programa de Pós-graduação em Engenharia de Materiais e Nanotecnologias do Mackenzie. “Tivemos a oportunidade de submeter um projeto ao Programa Novos Talentos, do IPT, que financia bolsas de estudos de alunos promissores para desenvolverem pesquisas em conjunto com o instituto”, relata Cecília. O projeto foi aprovado, e Mario ficou como coorientador do trabalho de Jaqueline, cuja tese de mestrado foi defendida em julho de 2020.

A pesquisa recebeu financiamento das agências brasileiras CNPq, Finep e Fapesp, do Fundo Mackenzie de Pesquisa e do IPT.

 

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Referência do artigo científico: Graphene oxide fibers by microfluidics assembly: a strategy for structural and dimensional control. Jaqueline F. Rocha, Leandro Hostert, Martha Lucia M. Bejarano, Roberta M. Cardoso, Matheus D. Santos, Camila M. Maroneze, Mario R. Gongora-Rubio and Cecilia de Carvalho Castro Silva. Nanoscale, 2021,13, 6752-6758. https://doi.org/10.1039/D0NR08380A.

Contato do autor correspondente: Profa Cecilia de Carvalho Castro Silva – cecilia.silva@mackenzie.br.

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No dia 8 de abril deste ano, o doutorando Roger Borges viveu uma experiência única. Ele dividiu uma mesa de discussão (virtual) sobre a importância da ciência com outros 19 estudantes de universidades brasileiras e com a cientista May-Britt Moser, laureada com o Prêmio Nobel de Medicina em 2014. Cada um dos estudantes pôde fazer uma pergunta à nobelista. Em mais uma mesa de discussão, outros 20 estudantes puderam interagir com Serge Haroche, ganhador do Prêmio Nobel de Física em 2012.

As discussões ocorreram dentro do evento online “O Valor da Ciência”, que foi organizado pela Academia Brasileira de Ciências (ABC) e o Nobel Prize Outreach (braço de comunicação da Fundação Nobel) com apoio do Instituto Serrapilheira, com o objetivo de promover reflexões sobre a importância da ciência para a sociedade e de políticas públicas baseadas no conhecimento científico. O evento foi transmitido no canal oficial do Prêmio Nobel no YouTube.

Para participar do evento, Roger Borges passou por um processo seletivo. Na primeira etapa, 90 universidades públicas e privadas de todas as regiões do Brasil indicaram um total de 170 alunos à ABC. Na segunda fase, a ABC selecionou os 40 jovens que finalmente participaram das mesas de discussão.

Roger Borges (28 anos) é membro e secretário do University Chapter da SBPMat na Universidade Federal do ABC (UFABC) desde a criação dessa unidade, em 2019. Roger graduou-se em Ciência e Tecnologia em 2016 e em Engenharia de Materiais em 2020 – em ambos os casos pela UFABC.  Em 2018, tornou-se mestre em Nanociências e Materiais Avançados pela mesma universidade, na qual, atualmente, realiza o doutorado em Nanociências e Materiais Avançados. Desde a iniciação científica, ele tem trabalhado com pesquisa sobre materiais baseados em vidros e vitrocerâmicas para aplicações biomédicas. Tanto na graduação quanto no doutorado, ele realizou estágios de pesquisa no exterior, mais precisamente na University of Idaho (EUA), na Alfred University (EUA) e no Politecnico di Torino (Itália). É coautor de 17 artigos publicados em periódicos internacionais com revisão por pares e de 6 capítulos de livros.

Veja nossa breve entrevista com Roger Borges.

Boletim da SBPMat: – Participar de uma mesa redonda com uma vencedora de Prêmio Nobel junto a estudantes de diversas áreas e diversas instituições/regiões do Brasil é uma experiência muito especial. Comente o que mais o marcou dessa vivência. 

Roger Borges: Sem dúvida alguma, esta foi uma experiência única. Participar de um evento com um nobelista e transmitido pela The Nobel Prize foi uma grande honra para a minha carreira acadêmica, no entanto, o que mais me marcou foi a importância da diversidade dos alunos escolhidos. Houve diversidade de gênero, raça, regional e de perfil acadêmico. Consequentemente, a diversidade das perguntas foi incrível! Por exemplo, alguns alunos da região Norte fizeram perguntas mais atreladas às pautas ambientais, alunas mulheres fizeram perguntas atreladas a pautas feministas, uma aluna negra perguntou sobre importância da pluralidade na ciência, uma aluna de jornalismo perguntou sobre como combater as fake news. É neste momento que fica mais do que explícita a necessidade da diversidade na ciência, bem como políticas afirmativas que favoreçam esta diversidade. A sociedade ganha, a ciência ganha, todo mundo ganha e ninguém perde! Eu acredito que se a mesa redonda não contasse com tamanha diversidade, ela não seria tão frutífera como ela foi. Neste sentido, parabenizo a ABC que teve o cuidado intencional de garantir a diversidade da mesa redonda. Ter uma Academia de Ciências que tem esta visão é motivo de orgulho para o nosso Brasil.

Boletim da SBPMat: – Na mesa de discussão com a cientista e nobelista May-Britt Moser você perguntou de que maneira a colaboração internacional pode diminuir desigualdades em ciência e inovação em países em desenvolvimento. Quais são hoje as suas reflexões sobre o valor da ciência, da inovação e da colaboração internacional?

Roger Borges: – Nós vivemos em um mundo extremamente desigual, onde nem todos os países gozam de equidade de oportunidades de pesquisa e investimento. Na minha percepção, a ciência é a força motriz das inovações que são capazes de diminuir as desigualdades econômicas e sociais entre os diferentes países, ao mesmo passo que a ciência também é a ferramenta que dá respaldo para implementação de políticas que visam diminuir estas desigualdades. Esse é o grande valor da ciência: permitir vivermos em um mundo melhor e nos dar meios para caminharmos neste sentido. Dentro deste contexto, eu vejo que a diminuição das desigualdades – sejam elas de cunho científico, econômico ou social – é um dever de todos, isto é, dos mais e dos menos privilegiados. Assim, a colaboração internacional é um mecanismo que permite dar acesso de infraestrutura e formação de recursos humanos àqueles que não gozam das mesmas oportunidades; além de também ser uma forma de colaborar cientificamente visando desenvolver inovações e políticas que nos trilhem para um mundo com mais equidade.

Boletim da SBPMat: – Você participa do Programa UC da SBPMat, é associado da Associação Brasileira de Pesquisadores/as Negros/as (ABPN), participou de associações de estudantes brasileiros no exterior. Provavelmente você acha importante participar de grupos de pares. Comente um pouco essa questão.

Roger Borges: – Eu tenho comigo um pensamento que norteia bastante as minhas ações: quem escreve a história é quem decide ao que dar visibilidade e o que deixar cair no esquecimento. Quando você se envolve em um grupo/associação que trabalha em prol de causas que visam o desenvolvimento social e/ou científico, você pode contribuir com este grupo e ajudar a escrever a história. É neste momento que você ajuda a decidir ao que dar visibilidade. Assim, pode-se contribuir com melhorias, dar sua perspectiva, enfim, ajudar a escrever a história da forma que você acha que também seria agradável para os outros e para você. Então, se envolver com grupos e pautas que são importantes para nós é a forma que nós encontramos para dar a nossa contribuição de forma ativa e mais efetiva. Se envolver naquilo que acreditamos é extremamente importante. Em contrapartida, também é muito enriquecedor! A gente aprende muito, se atualiza, é realmente uma troca que ajuda a nos tornarmos pessoas e profissionais melhores.

 

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• Para saber mais sobre o encontro online “O Valor da Ciência”: http://www.abc.org.br/2021/04/11/encontro-on-line-o-valor-da-ciencia-reuniu-vencedores-do-nobel-e-alunos-de-universidades-brasileiras-em-debate-saiba-como-foi/
• Para assistir à gravação da mesa de discussão com a cientista May-Britt Moser: https://youtu.be/h7Q2gcgHZWI

Dear Colleague,

We know that, after a year without the B-MRS annual meeting, our community is particularly eager to meet again around high quality science. That is why our organizing team has been working hard to ensure an interactive and fruitful virtual event this year.

In the joint event XIX B-MRS Meeting + IURMS ICEM, from August 30 to September 3, we will offer you all the possibilities to exchange information, network and chat with colleagues, lecturers and exhibitors, in a multidisciplinar and international environment.

This year, our meeting comprises 7 plenary lectures by leading scientists from around the world and more than twenty thematic symposia with invited, oral and poster sessions covering fields ranging from Biomaterials to Electronic Structure Calculations.

The meeting also features a virtual exhibition of products and services for the materials research community. And, of course, we will enjoy virtually our traditional Memorial Lecture in the opening session and, at the end of the event, the exciting Student Awards Ceremony, where more than 50 prizes and awards will be given.

Abstract submission is open until April 25th May 11th. Submit your abstract, invite your collaborators. Join us for the largest conference in the area of Materials Science in Latin America.

Kind regards,

Prof Gustavo Dalpian (Conference Chair)

 

[Texto e foto enviados por Erlon H. Ferreira, pesquisador do Inmetro, representante no Brasil do VAMAS e coordenador no VAMAS de área de trabalhos sobre Espectroscopia Raman.]

Rio de Janeiro, 16 de abril de 2021.

A Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat) manifesta profunda preocupação com a nomeação da Profa. Dra. Cláudia Mansani Queda de Toledo para a presidência da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Ensino Superior (CAPES).

A CAPES foi fundada em 1951 e tem tido um papel fundamental na formação de recursos humanos de alto nível no Brasil desde a sua criação. Ademais, a CAPES é o órgão responsável por autorizar o funcionamento, financiar e avaliar os programas de pós-graduação de todas as áreas do conhecimento no Brasil. Sua atuação continuada tem permitido a continua e exitosa expansão e aumento da qualidade da pós-graduação brasileira ao longo destes 70 anos de existência.

A SBPMat entende que a presidência desta instituição deve ser ocupada por pessoas com sólida carreira acadêmica e profundo conhecimento dos sistemas de pós-graduação nacional e internacional. Ademais, nos parece essencial que o (a) presidente da CAPES tenha experiência na gestão de programas de pós-graduação de excelência, que conheça outras áreas de conhecimento além da sua especialidade, que tenha experiência comprovada na coordenação de projetos científicos e na formação de recursos humanos de alto nível. Estes requisitos não parecem ser satisfeitos pela atual presidente(a) nomeada para a instituição.

Considerando os argumentos apresentados, a Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais, em consonância com outras sociedades científicas como SBF, SBQ e SBM solicita que o Ministério da Educação reveja a sua indicação para a presidência da CAPES e nomeie um profissional compatível com o cargo.

Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais

 

Boletim da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais Edição nº 103. 31 de março de 2021.

Cientista em Destaque Entrevista com Cid de Araújo, Professor Emérito da UFPE e um dos pioneiros da Óptica Não Linear no Brasil. O cientista nos contou um pouco da sua trajetória na ciência, ligada à criação do Departamento de Física da UFPE, sem esquecer de comentar seus trabalhos científicos favoritos. No XIX B-MRS Meeting, o professor Cid proferirá a Palestra Memorial Joaquim da Costa Ribeiro. Saiba mais. Artigo em Destaque Em um trabalho feito no Brasil, cientistas conseguiram modificar radicalmente propriedades ópticas de uma nanomembrana semicondutora ao promover seu enrolamento espontâneo, formando um tubo. A descoberta deve ter impacto na engenharia de dispositivos emissores de luz para as comunicações do futuro. O trabalho foi recentemente reportado na ACS Applied Nano Materials. Saiba mais. XIX B-MRS Meeting + IUMRS ICEM 2021 (virtual) – Submissão. O envio de resumos está aberto até 25 de abril. Veja instruções para autores, aqui. – Simpósios. Resumos podem ser submetidos dentro dos 24 simpósios temáticos que compõem o evento, abrangendo os mais diversos materiais, desde o design até as aplicações. Veja a lista de simpósios, aqui. – Prêmios para estudantes de graduação e pós-graduação. Os Bernhard Gross Awards, da SBPMat, distinguirão o melhor pôster e melhor oral de cada simpósio. Os ACS Publications Prizes vão outorgar prêmios em dinheiro aos melhores trabalhos de todo o evento. Saiba como concorrer aos prêmios, aqui. – Plenárias e palestra memorial. 8 cientistas de destaque internacional confirmaram presença no evento. Veja aqui. – Inscrição. Desconto por early registration está disponível até 30 de julho. Sócios ativos da SBPMat pagam valores reduzidos, sendo que o pagamento da anuidade de sócio pode ser feito junto à inscrição ao evento ou separadamente. Confira os valores, aqui. – Apoio e patrocínio. Esta edição virtual do evento oferece diversas possibilidades para empresas e entidades interessadas em se conectar com a comunidade e exibir seus produtos e serviços. Interessados podem entrar em contato com Alexandre Alves no e-mail comercial@sbpmat.org.br. Site do evento: https://www.sbpmat.org.br/19encontro/ Anuidades SBPMat 2021 Sócios da SBPMat podem encontrar os boletos referentes à anuidade 2021 em suas áreas de sócios, inserindo login e senha no cabeçalho do site. Estudantes e profissionais que ainda não são sócios estão convidados a fazer parte. Entre outros benefícios, o pagamento da anuidade concede importante desconto na inscrição ao XIX B-MRS Meeting (o desconto é maior do que o valor da anuidade). Saiba mais. Políticas de CTI – Após intensa mobilização de entidades e comunidade, Congresso derrubou veto do Presidente à lei sobre o FNDCT, conseguindo a proibição do bloqueio de recursos. Saiba mais sobre esta vitória da CTI brasileira e as próximas ameaças aos recursos para a área, aqui. Dicas de Leitura – Artigo com participação brasileira apresenta plataforma baseada em nanobastões de ouro que pode ajudar no diagnóstico precoce e tratamento de doenças graves como câncer de pâncreas e Alzheimer (Science). Saiba mais. – Cientistas revelam que, em perovskitas de halogênios, movimentos da estrutura de átomos são essenciais para entender as propriedades que tornam esses materiais muito atrativos para aplicações na área de energia (Nature Materials). Saiba mais. – Cientistas desenvolvem lentes de contato de hidrogel polimérico com nanopartículas de ouro que devem ajudar pessoas com daltonismo a distinguir vermelho de verde. Produzidas sem tintas, estas novas lentes seriam mais seguras e efetivas do que as disponíveis no mercado (ACS Nano). Saiba mais. – Pesquisadores do Brasil fabricam filmes de óxido de grafeno altamente condutores usando um método de baixo impacto ambiental e baixo custo, e aplicam o material em sensores para diagnóstico rápido de doenças (Applied Surface Science). Saiba mais. – Equipe liderada por cientistas do IFSC-USP e de universidade da Nigéria desenvolve nanocompósitos de baixo custo, capazes de descontaminar águas usando a energia do sol. Saiba mais. – Nova ferramenta computacional de cientometria permite comparar o impacto da produção científica de diferentes autores e avaliar a sua sintonia com os temas “quentes” da sua área. Software foi codesenvolvido pelo Prof Edgar Zanotto, sócio fundador da SBPMat. Saiba mais. – Notícia na Nature discute resultados de enquete com leitores da revista: 74% querem continuar com conferências científicas virtuais ou híbridas, mesmo quando a pandemia acabar. Entre outras vantagens, o formato online tornou mais acessível a participação. Saiba mais. Oportunidades – Edital da UFABC para contratação de professor visitante brasileiro ou estrangeiro em Física da Matéria Condensada, Materiais Avançados e Nanociências, e outras subáreas da Física. Inscrições até 30/04. Saiba mais. – Bolsas para pesquisa e inovação na UDESC para mestres e doutores com conhecimento em análise de materiais, entre outras áreas. Inscrições até 15/04. Saiba mais. – Prêmio Para Mulheres na Ciência, da LOréal, Unesco e ABC, está com inscrições abertas até 10 de maio. Na sua 16ª edição, este prêmio para mulheres cientistas do Brasil recentemente doutoradas ajustou o regulamento para contemplar as dificuldades das cientistas que são mães. Saiba mais. – Estágio no LNLS para estudantes de Engenharia de Materiais, Física, Engenharia Física, Engenharia Mecânica. Saiba mais. Agenda de eventos presenciais e online – VIRTUAL. V Seminário Brasileiro de Terras Raras. 12 a 14 de abril. Site. – VIRTUAL. 47th International Conference on Metallurgical Coatings & Thin Films (ICMCTF). 26 a 30 de abril de 2021. Site. – VIRTUAL. 4th International Conference on Applied Surface Science. 29 a 30 de junho de 2021. Site. – VIRTUAL. XIX B-MRS Meeting (Encontro da SBPMat) + IUMRS ICEM (International Conference on Electronic Materials). 30 de agosto a 3 de setembro de 2021. Site. – 7th International Polysaccharide Conference (EPNOE 2021). Nantes (França). 11 a 15 de outubro de 2021. Site. – 7th Meeting on Self Assembly Structures in Solution and at Interfaces. Bento Gonçalves, RS (Brasil). 3 a 5 de novembro de 2021. Site. – 4th Workshop on Coated Tools & Multifunctional Thin Films. Campinas, SP (Brasil). 29 de março a 1 de abril de 2022. Site. – XVIII International Small Angle Scattering Conference. Campinas, SP (Brasil). 11 a 16 setembro de 2022. Site. Siga-nos nas redes sociais

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Cid Bartolomeu de Araújo nasceu no Recife em 1945. Quando cursava o ensino secundário desenvolveu uma forte predileção pela Física. Contudo, ele não teve a possibilidade de escolher esse curso na graduação porque ainda não era oferecido em Pernambuco nos anos de 1960.

Graduou-se em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) em 1968. Na sequência, fez mestrado em Física na Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio). Depois de obter o diploma de mestre, tornou-se professor adjunto da UFPE, onde participou ativamente da criação e desenvolvimento do Departamento de Física. Simultaneamente iniciou seu doutorado, mais uma vez na PUC-Rio. Obteve o diploma de doutor em Física em 1975.

Ao longo de 1976 e 1977, ele fez pós-doutorado na Harvard University (EUA), no grupo de pesquisa de Nicolaas Bloembergen, que, naquele momento, tinha um dos melhores laboratórios do mundo na Óptica Não Linear (área do conhecimento dedicada ao estudo de fenômenos que ocorrem quando luz de alta intensidade interage com a matéria). Bloembergen seria laureado com o Prêmio Nobel de Física em 1981.

De volta ao Brasil em 1978, o professor Cid criou o Laboratório de Óptica Não Linear, que colocou a UFPE no mapa mundial dessa área de pesquisa. Desde então, Cid de Araújo vem contribuindo ao avanço da fronteira científica e à formação de recursos humanos. Produziu cerca de 350 artigos publicados em revistas científicas internacionais e orientou quase 100 mestres, doutores e pós-docs. A sua produção científica conta com mais de 9.300 citações, segundo o Google Scholar. Em 2020, o professor Cid, cujo índice h é de 48, foi elencado entre os 100 mil cientistas mais influentes do mundo em ranking publicado na revista Plos Biology.

Hoje Professor Emérito da UFPE, Cid de Araújo foi Professor Titular da universidade de 1989 até 2013. Foi Professor Visitante na Université d’Angers (França) e Pesquisador Visitante na Universidade Estadual de Campinas, École Polytechnique (França), Université Paris-Nord (França) e IBM Thomas J. Watson Research Center (EUA).

O cientista é Membro Titular da Academia Brasileira de Ciências e Academia Pernambucana de Ciências, e Fellow da Optical Society of America (OSA) e da TWAS (The World Academy of Sciences). É Membro da Ordem Nacional do Mérito Científico nas classes Grã Cruz e Comendador.

Em 2003, recebeu o prêmio Galileu Galilei, concedido anualmente pela International Commission for Optics (ICO) em reconhecimento a contribuições notáveis no campo da Óptica, alcançadas em circunstâncias comparativamente desfavoráveis. O professor Cid é o único brasileiro entre os 27 cientistas que receberam a medalha até o momento.

Em 2020, a SBPMat concedeu a Cid de Araújo a Palestra Memorial Joaquim da Costa Ribeiro -honraria outorgada anualmente desde 2011 a um cientista com destacada trajetória no Brasil. Dessa forma, o professor Cid proferirá uma palestra na abertura do XIX B-MRS Meeting + IUMRS ICEM, que será realizado em formato virtual de 30 de agosto a 3 de setembro deste ano. Na ocasião, ele falará sobre nanocompósitos plasmônicos (fundamentos, síntese, propriedades ópticas lineares e não lineares e aplicações), tema de pesquisa que tem ocupado o cientista e seu grupo nos últimos tempos.

Leia nossa entrevista com Cid de Araújo.

Boletim da SBPMat:- Conte-nos o que o levou a se tornar um cientista e, em particular, a atuar na área de propriedades ópticas de materiais. 

Cid de Araújo: – Não tenho uma resposta objetiva para esta pergunta… Com certeza não foi influência familiar. Minha mãe era “dona de casa” e meu pai era comerciante. Ele queria que me tornasse comerciante assim como ele. Quase me convenceu, mas a influência da escola foi maior. Eu gostava de Física e Matemática quando estava no curso secundário. Também gostava da disciplina de História e costumava ler biografias de grandes cientistas (físicos, astrônomos, matemáticos…). Quando fiz o vestibular escolhi o curso de Engenharia Elétrica (EE) porque dentre as opções possíveis no Recife, em 1964, a EE era a que parecia ter uma componente científica maior do que as outras engenharias. Durante os dois primeiros anos do curso senti que gostava mesmo da Física. A partir do quinto semestre conclui que deveria estar num curso de Física; as disciplinas do curso profissional de EE não me agradavam. Mas, no Recife não existia curso de Física. Felizmente outros colegas também se sentiam atraídos pela Física e juntamente com alguns professores de Física da Escola de Engenharia, passamos a estudar informalmente as disciplinas que formam o núcleo do Bacharelado em Física. Simultaneamente continuei o curso de EE que conclui em dezembro de 1968.

A preferência pela Física do Estado Sólido (atualmente chamada Física da Matéria Condensada) cresceu durante a graduação em EE devido à leitura de artigos de divulgação científica sobre propriedades elétricas e magnéticas de materiais.

Ao concluir a graduação, graças a contatos prévios com dois professores da PUC-Rio (Alceu Pinho e Erasmo Ferreira), viajei para o Rio de Janeiro, em janeiro de 1969, para cursar a PG em Física. No mestrado fiz experiências que combinavam micro-ondas e luz para estudar propriedades de cristais ferromagnéticos. Um artigo resultante foi publicado na Solid State Communications (em 1972) e os coautores foram Sergio Costa Ribeiro e Sergio Machado Rezende. Como o artigo foi redigido quando eu já estava contratado no Recife, constou do artigo o meu endereço na UFPE e este foi o primeiro artigo em Física do Estado Sólido com endereço da UFPE na literatura. Posteriormente, no projeto de doutorado, desenvolvi trabalhos onde explorei analogias entre processos não lineares de magnons ferromagnéticos e teoria de lasers e amplificadores paramétricos ópticos. No pós-doutorado comecei a trabalhar em Óptica Não linear e fiz aplicações à Física de Materiais (alguns líquidos e semicondutores). A escolha pelo pós-doutorado na Harvard University, com Nicolaas Bloembergen, foi motivada pelo fato de que ele foi um dos pioneiros da ressonância magnética não linear e em continuação se tornou um dos pioneiros da Óptica Não Linear.

Boletim da SBPMat: – Do ponto de vista das descobertas científicas, plasmadas na publicação de artigos ou pedidos de patentes, quais são, na sua avaliação, as suas principais contribuições e por que as considera mais relevantes? Ou então, quais são as suas favoritas e por que você gosta muito delas?

Cid de Araújo: – Eu sou físico experimental, mas minha tese de doutorado resultou na publicação de cinco artigos teóricos. Os problemas de infraestrutura no Recife contribuíram para que realizasse trabalhos teóricos. Estávamos construindo laboratórios a partir de salas vazias. Fiquei muito feliz com estes artigos pois foram publicados em boas revistas científicas e assim consegui concluir a tese de doutorado que foi apresentada na PUC-Rio em 1975. Estas não são as publicações mais importantes do meu curriculum, mas representam uma contribuição relevante na história do Departamento de Física-UFPE.

Ao voltar do pós-doutorado em janeiro de 1978, e até o presente, tenho trabalhado sempre com vários colaboradores (estudantes e colegas professores). Assim, em 1978, enquanto iniciava a montagem do Laboratório de Óptica Não Linear, comecei a interagir fortemente num outro laboratório, com um dos professores do DF-UFPE que estava fazendo o doutorado (Erivaldo Montarroyos) usando a técnica de Espalhamento Raman para estudar materiais antiferromagnéticos. A série de trabalhos que resultou deste projeto foi importante para o desenvolvimento da área na UFPE. Também interagi com outros estudantes que entraram posteriormente nesta linha de pesquisa; os trabalhos experimentais foram realizados integralmente no Recife no período de 1978 a 1985. Naquela época fazer Física Experimental no Recife ainda era uma aventura. Neste mesmo período, juntamente com meu colega José Rios Leite, publicamos na Chemical Physics Letters, em 1980, um artigo teórico com a previsão de um novo efeito de Óptica Não Linear: a absorção simultânea de dois fótons por um par de átomos interagentes. A realização experimental deste trabalho não era possível nos laboratórios existentes na época. O efeito foi observado pela primeira vez no ano 2002 por um grupo suíço-alemão que, tirando proveito das técnicas modernas de preparação de nanomateriais e técnicas de nano-óptica, observou o fenômeno utilizando um sólido orgânico (para-terfenil) dopado com moléculas de terrileno (um corante orgânico). O artigo saiu na capa da revista Science [vol. 298; issue 5592 (2002)]. Foi estimulante saber que o efeito que havíamos previsto foi observado 22 anos após a nossa proposta e que nosso artigo teórico recebeu os créditos devidos. Posteriormente, em 2012, este mesmo efeito foi observado num vapor de sódio e publicado na Physical Review Letters [108, 253004 (2012)] pelo grupo do Vanderlei Bagnato, em São Carlos. Ou seja: é um fenômeno básico que pode ser observado não apenas na matéria condensada como também num vapor atômico e outros sistemas ainda não estudados. Existem na literatura algumas propostas para estudo do efeito em diferentes situações.

Um conjunto de trabalhos que gosto muito está relacionado com a observação, o entendimento e aplicações de fenômenos ópticos em compósitos plasmônicos (vidros e coloides com nanopartículas metálicas). Estes são trabalhos mais recentes nos quais exploramos a contribuição de plasmons superficiais em nanopartículas de prata (ou ouro) e sua aplicação em estudos relacionados com luminescência, com lasers aleatórios (random lasers), com a propagação de sólitons espaciais e alguns outros fenômenos de instabilidades ópticas influenciados por plasmons. Publicamos vários artigos nesta área e uma revisão de alguns trabalhos publicados pode ser vista em Advances in Optics and Photonics 9 (2017) 720-774. Esta pesquisa tem continuidade no presente e prosseguimos colocando um grande esforço nesta área com publicações recentes.

Boletim da SBPMat: – Do ponto de vista da formação de pesquisadores, criação de laboratórios e demais aspectos da carreira de pesquisador, quais são as suas realizações que tiveram mais impacto e/ ou que lhe deram maior satisfação? 

Cid de Araújo: – Do ponto de vista institucional considero que fiz um trabalho muito importante juntamente com os colegas que constituímos o primeiro grupo de pesquisa em Física no Recife, em 1971. Também em 1971 iniciamos a implantação do curso de Bacharelado em Física. Este grupo incluiu Ivon Fittipaldi, Mauricio Coutinho, Marco Moura e Sergio Rezende. O colega José Rios Leite que participou do projeto inicial, incorporou-se ao DF somente após completar o doutorado no MIT em 1977. Fazíamos pesquisa, ensino e administração, visando estabelecer um novo centro de pesquisas em Física. Felizmente fomos bem-sucedidos e progressivamente fomos incorporando novos professores que ajudaram a consolidar o projeto. Entre 1973 e 2013 eu assumi várias posições administrativas: Chefia do DF-UFPE, Coordenação da Graduação em Física, Coordenação da Pós-Graduação em Física, Coordenação da Pós-Graduação em Ciência de Materiais, e Direção do Centro de Ciências Exatas e da Natureza que além do DF reunia os Departamentos de Química Fundamental, Matemática, Estatística e Informática.

Do ponto de vista da pesquisa tive a oportunidade de implantar um dos primeiros laboratórios de Óptica Não Linear no País. Este laboratório está em operação desde 1978 e desde o início se manteve em atividade contribuindo para formação de estudantes de iniciação científica e de pós-graduação. Até o presente foram cerca de 40 estudantes de Iniciação Científica, 44 estudantes de mestrado, 27 estudantes de doutorado, e 20 pós-doutorandos. Estes ex-estudantes trabalham atualmente em vários Estados brasileiros, alguns no DF-UFPE, e alguns no exterior (Canada, EUA, Colômbia, Peru, Uruguai, China e Índia) como líderes de pesquisa.

Nos 43 anos de existência do Laboratório conseguimos introduzir no País várias técnicas de pesquisa experimental em Óptica Não Linear e Fotônica, novos temas científicos e conseguimos contribuir para o avanço significativo de algumas fronteiras desta área.

Atualmente o Departamento de Física da UFPE está completando 50 anos de atividades de pesquisa e ensino de PG. A atuação do DF foi irradiadora para vários Estados, especialmente das regiões Nordeste e Norte do País. Sou feliz pela oportunidade de participar desta história.

Até o presente venho contribuindo para a comunidade de Física participando de comissões das agências de financiamento à pesquisa (do Brasil e exterior), coordenando projetos de pesquisa e eventos científicos com abrangência nacional e internacional. Espero continuar realizando pesquisas por mais vários anos.

Boletim da SBPMat: – Agora convidamos você a deixar uma mensagem para os leitores que estão iniciando suas carreiras científicas.

Cid de Araújo: – Considero que a escolha de uma profissão deve ser baseada na atração que a atividade profissional exerce na pessoa e isto vale principalmente com relação à atividade científica. Entretanto, não basta isso. Além da atração pela profissão, é necessária uma formação sólida no conteúdo específico da área de atuação e nos fundamentos. A capacidade de trabalhar em equipe, capacidade de transmitir conhecimentos, cultura geral e habilidade no relacionamento com pessoas são requisitos muito importantes. O trabalho científico exige esforço e muita dedicação, mas os desafios intelectuais servem como permanente estímulo.

 

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CV Lattes do Prof Cid de Araújo: http://lattes.cnpq.br/7109489698613515 

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[Texto de divulgação elaborado por Christoph Deneke, Leonarde do Nascimento Rodrigues e Angelo Malachias, coautores da pesquisa, com pequenas edições do Boletim da SBPMat.]

Alterar as propriedades dos materiais, como a capacidade de conduzir corrente ou a sua resposta óptica, por meio da deformação do material resultante da aplicação de uma tensão elástica, tem sido um recurso de uso constante na tecnologia de semicondutores. Conjuntamente, diversos pesquisadores têm utilizado esse mecanismo para controlar propriedades de natureza fundamental de materiais distintos e descobrir novas possibilidades de aplicação tecnológica. Para tal finalidade, materiais semicondutores com espessura nanométrica são especialmente adequados, pois se tornam compatíveis com dispositivos já existentes e flexíveis, em razão da sua espessura reduzida. Até o momento, realizava-se essa engenharia de deformação por meio da aplicação de um potencial externo a fim de controlar a tensão elástica sobre as membranas ultrafinas, alterando-se, com sucesso, propriedades fundamentais como a estrutura de banda do material (a distribuição dos níveis de energia dos elétrons dentro do material).

Uma equipe de pesquisadores da universidades brasileiras demonstrou que é possível alterar fundamentalmente as propriedades ópticas de uma membrana semicondutora mediante a sua integração em um sistema curvo, ou seja, uma estrutura com geometria tubular (tubos enrolados – rolled-up tubes). Os autores usaram uma tecnologia bem estabelecida de liberação e enrolamento de um sistema de camadas tensionadas. A fim de minimizar a energia elástica, as camadas tensionadas, ao serem liberadas, evoluem para um estado de equilíbrio formando espontaneamente uma estrutura tridimensional, cuja configuração final é um tubo.

 

 

As etapas de fabricação das nanoestruturas curvas  estão ilustradas na imagem acima. Inicialmente, a equipe produziu um único cristal composto por diferentes materiais. Em seguida, realizou-se a transferência de um padrão (desenho) geométrico em forma de “U” para a superfície da estrutura empregando a técnica de fotolitografia – o mesmo tipo de tecnologia utilizada na produção de chips de computador. A última etapa do processo é responsável pela configuração final em forma de tubo do material por intermédio da remoção seletiva de uma camada “de sacrifício” previamente introduzida abaixo do sistema de camadas de interesse. As imagens à esquerda da Figura 1(a-d) representam as etapas de fabricação dos tubos, enquanto à direita da figura (f-g) são exibidas as imagens de microscopia óptica e eletrônica, respectivamente, das estruturas obtidas.

“Desde 2001, eu estou trabalhando com esse tipo de sistema. Já sabemos que as propriedades de fontes de luz quânticas incorporadas mudam com o enrolamento. Mas, até este trabalho, nós tínhamos usado materiais que foram pouco afetados pela mudança geométrica”, relata o professor Christoph Deneke, da Unicamp. Seu colaborador de longa data, professor Angelo Malachias, acrescenta: “Ao usar o material InGaAs em vez de GaAs, nós conseguimos uma mudança completa da estrutura eletrônica do material e da emissão de luz da estrutura integrada na parede do tubo. O controle da estrutura de banda evidenciada no trabalho é de grande interesse tecnológico no campo de dispositivos ópticos”. Para investigar essas mudanças, medidas ópticas foram realizadas em colaboração com os professores Odilon Divino Damasceno Couto Júnior e Fernando Iikawa, da Unicamp. Ao utilizarem técnicas de espectroscopia óptica para medir a polarização da luz (o plano de vibração da luz), os autores descobriram que a resposta apontava para mudanças fundamentais da fonte de luz.

A imagem abaixo mostra o espectro obtido para uma estrutura de referência (em sua forma plana) e na nova forma enrolada.

 

 

“Com o desaparecimento de qualquer polarização da luz emitida pelas camadas enroladas, que inclui a camada de InGaAs, nós observamos que a estrutura eletrônica e as propriedades ópticas sofreram mudanças de natureza fundamental. E conseguimos isso sem recorrer à aplicação de um potencial externo para controlar a expansão e compressão do material. A formação espontânea dessas estruturas tubulares é uma maneira elegante de induzir um estado híbrido de compressão e expansão, que por sua vez induz novos efeitos”, explica o professor Leonarde do Nascimento Rodrigues, que trabalhou no sistema durante seu pós-doutoramento em conjunto com o professor Deneke. Cálculos teóricos mostram que o efeito pode ser esperado para todos os tipos de sistemas curvos fabricados em uma configuração de tubos com base no sistema de material usado.

Emissores quânticos de luz baseados nos materiais InGaAs e GaAs já são utilizados. Basicamente, todos os lasers usados na comunicação por fibra óptica baseiam-se nesta classe de materiais, constituindo uma espinha dorsal da comunicação pela Internet, fato pouco conhecido pela maioria das pessoas. À vista disso, as fontes de luz fabricadas com o material mencionado, cujas propriedades podem ser alteradas e controladas, são de grande interesse para os próximos patamares do desenvolvimento da tecnologia, os quais são representados, por exemplo, pela informação quântica e computação quântica. O fato de que essas estruturas semicondutoras em forma de tubo podem ser transformadas em um dispositivo emissor de luz (laser), juntamente com a habilidade de alterar e controlar as propriedades físicas sem a necessidade de qualquer fonte de tensão externa, proporcionam uma engenharia moderna que aponta na direção de potenciais aplicações acerca de emissores de luz e outros campos da ciência. Além disso, os resultados apresentados pelos autores, provenientes do comportamento geométrico tubular da estrutura, podem ser utilizados como um modelo para outros sistemas físicos baseados em diferentes materiais semicondutores como o silício (Si), que continua sendo o material mais importante da tecnologia de informação.

O trabalho foi em grande parte apoiado pela FAPESP e CNPq. As amostras foram crescidas e processadas no Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano/CNPEM). As medidas de difração de raios X foram realizadas no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS/CNPEM). As medidas de espectroscopia óptica foram realizadas no Grupo de Propriedades Ópticas do Instituto de Física Gleb Wataghin da Unicamp.

 

 

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Referência do artigo científico: Rolled-Up Quantum Wells Comprised of Nanolayered InGaAs/GaAs Heterostructures as Optical Materials for Quantum Information Technology.  Leonarde N. Rodrigues, Diego Scolfaro, Lucas da Conceição, Angelo Malachias, Odilon D. D. Couto Jr., Fernando Iikawa, Christoph Deneke. ACS Applied Nano Materials 2021, DOI: 10.1021/acsanm.1c00354. Disponível na modalidade de acesso aberto em https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsanm.1c00354.

Contato do autor correspondente: Prof Chistoph Deneke (UNICAMP) – cdeneke@ifi.unicamp.br.

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Está aberta até 25 de abril a submissão de resumos para apresentação de trabalhos no XIX B-MRS Meeting + IURMS ICEM 2021, que será realizado em formato virtual de 30 de agosto a 3 de setembro deste ano. As inscrições para participar do evento também estão abertas e têm valores promocionais até 30 de julho.

O evento reúne a 19ª edição do encontro anual da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais (SBPMat) e a 17ª  edição da conferência bienal internacional sobre materiais eletrônicos organizada pela União Internacional de Sociedades de Pesquisa em Materiais (IUMRS).

Interdisciplinar e internacional, o evento é dedicado à apresentação e discussão, em idioma inglês, dos avanços científicos e tecnológicos alcançados no campo dos materiais. Nas últimas edições, o B-MRS Meeting tem reunido cerca de 1.500 participantes de diversos pontos do Brasil e de dezenas de outros países.

Simpósios temáticos

Esta edição do evento conta com 24 simpósios temáticos, dentro dos quais pesquisadores e estudantes do Brasil e do exterior podem submeter resumos de seus trabalhos para apresentação oral ou em forma de pôster.

Os simpósios abrangem um amplo leque de temas de pesquisa em Materiais, desde o design até as aplicações, passando pela síntese, fabricação, modificação e caracterização dos materiais. Diversos materiais estão contemplados nos simpósios: polímeros condutores, hidrogéis, materiais híbridos e nanocompósitos, nanomateriais, óxidos metálicos, eletrocerâmicas, biomateriais, supercondutores e materiais quânticos, entre outros. Com relação às aplicações, serão abordados os avanços em materiais para coleta e armazenamento de energia, petróleo e gás, descontaminação, odontologia e medicina, eletrônica, fotônica. Também serão discutidos nos simpósios os avanços em matéria de toxicologia de nanomateriais e sua respectiva regulamentação. Finalmente, o evento contará com um simpósio organizado pelos University Chapters da SBPMat sobre pesquisa, empreendedorismo e futuro.

Os simpósios do XIX B-MRS Meeting são coordenados por pesquisadores de diversos pontos do Brasil, bem como da Alemanha, Argentina, Canadá, Dinamarca, Estados Unidos, França, Índia, Israel, Japão, Noruega, Portugal, Suécia, Reino Unido e Uruguai. O coordenador geral do evento é o professor Gustavo Martini Dalpian, da Universidade Federal do ABC (UFABC).

Nos simpósios temáticos, o evento contará com apresentação oral de trabalhos, sessões de pôsteres e palestras convidadas de pesquisadores de renome internacional. O evento também contará com sete palestras plenárias de cientistas internacionalmente renomados: Alex Zunger (University of Colorado Boulder, EUA), Edson Leite (LNNano, Brasil), Hideo Hosono (Tokyo Institute of Technology, Japão), John Rogers (Northwestern University, EUA), Luisa Torsi (Università degli Studi di Bari “A. Moro”, Itália), Tao Deng (Shanghai Jiaotong University, China), Thuc-Quyen Nguyen (University of California Santa Barbara, EUA). A tradicional Palestra Memorial Joaquim da Costa Ribeiro será proferida pelo professor Cid Bartolomeu de Araújo (UFPE).

Prêmios

Os melhores trabalhos de cada simpósio apresentados por estudantes de graduação ou pós-graduação serão distinguidos no final do evento com prêmios da SBPMat, dentro do Bernhard Gross Award. Além disso, a ACS Publications (editora da American Chemical Society) outorgará prêmios em dinheiro, de R$ 2.000 cada um, aos cinco melhores pôsteres e cinco melhores apresentações orais de todo o evento. Para se candidatarem aos prêmios, os autores deverão submeter um resumo estendido adicional ao convencional, após serem notificados da aceitação do trabalho no evento.

Site do evento: https://www.sbpmat.org.br/19encontro/

Dear Colleagues

We are very happy to announce that the abstract submission for the XIX B-MRS Meeting + IUMRS ICEM 2021 is open. Submissions can be done until April 25.

The event, organized by the Brazilian Materials Research Society (B-MRS) and the International Union of Materials Research Societies (IUMRS), will be held in a virtual format (online) from August 30 to September 3, 2021.

We invite you and your collaborators to submit your abstracts for oral or poster presentation within any of the 24 symposia of the event, covering areas ranging from Biomaterials to Electronic Structure Calculations. These symposia are organized by researchers from Brazil and many other countries, such as Argentina, Canada, Denmark, France, Germany, India, Israel, Japan, Norway, Portugal, Sweden, UK, Uruguay and the USA.

Besides these exciting symposia, that will count with invited speakers and oral and poster presentations, we will also have seven Plenary speakers:
-Alex Zunger (University of Colorado Boulder, USA)
-Edson Leite (LNNano, Brazil)
-Hideo Hosono (Tokyo Institute of Technology, Japan)
-John Rogers (Northwestern University, USA)
-Luisa Torsi (Università degli Studi di Bari “A. Moro”, Italy)
-Tao Deng (Shanghai Jiaotong University, China)
-Thuc-Quyen Nguyen (University of California Santa Barbara, USA).
The Memorial Lecture will be delivered by Cid Bartolomeu de Araújo (UFPE, Brazil).

The B-MRS Meeting is the largest conference in the area of Materials Science in Latin America, and we believe that the online meeting will bring the possibility to even larger participation.

It will be our great pleasure to welcome you all to the virtual XIX B-MRS and 2021 IUMRS- ICEM.

Stay well and take care,

Gustavo Dalpian
Conference Chair